「どんなに小さな水柱でも、どんなに大きな錘でも持ち上げることができる」という真理の発表には、このような言葉が当てられる。 この命題は、理論的には正しいが、その適用には実際的な限界がある。 しかし、レバーの作用と同じように、なぜ逆説的と見なされなければならないのか、私たちには常に謎であった。 理論的には、水の蛇腹や静水圧プレスと同様に、テコの作用によって、どんなに小さな錘でも、どんなに大きな錘でも持ち上げることができる。どちらの場合でも、「仮想速度」の原理によって、持ち上げる側の重量に移動距離を掛けたものは、摩擦がないと仮定して、持ち上げる側の重量に移動距離を掛けたものと常に等しくなる。 そして、事実上、すべての場合において、上昇させる重量は、蛇腹であれレバーであれ、装置の摩擦に打ち勝つために、この方程式で求められるよりも十分に重くなければならない。私たちの通信員の中には、ブラフマーのプレスに適用される静水圧の理論に頭を悩ませている人がおり、この件に関して1ダースを下らない問い合わせを受け取っている。 我々はこの記事でこれらの質問に明確に答えるよう努力するつもりである。 この問題は、自然の法則に立ち返って、なぜ物事がそうなるのかを探ろうとすると、曖昧になるだけである。 私たちは、「なぜそうなっているのか」という単純な疑問に限定して考えることにしよう。 流体の平衡は、パスカルによって、前述の仮想速度の原理に起因するとされた。 この原理あるいは自然の法則は、このように発表されている。 “平衡状態にある力は、互いにその速度と同じでなければならない” さらに、2つの力が互いに関連していて、それぞれが生み出そうとする運動が他方の運動と反対方向であり、どちらかを助ける力が追加された場合にそれぞれが移動する距離が力自体と逆になっている場合、このように関連している2つの力の一方または他方を助ける力が追加されなければ、どちらも運動を生じないということも付け加えよう。このように関係する二つの力の例として、一方は2ポンドの支持に等しい強さを持ち、他方は4ポンドの支持に等しい強さを持つ二つのばねが固定された支持体に取り付けられ、一方の端から2フィート、他方から4フィート離れた支点に置かれた6フィート長のレバーの端に作用し、2ポンドのばねは長い方のアームに、4ポンドのばねは短い方に作用しているとすることができる。 この場合、どちらかのバネにさらに力が加わらない限り、運動は起こらない。 さて、小さな水柱が大きな水柱を支えるとき、その重さは2つの力となり、まさにそのような関係にある。 どちらの柱も、他方が上昇しない限り下降することはできません。つまり、反対方向に移動し、柱が移動する距離は、その重さに反比例して長くなります。 どちらかが動くためには、少なくともどちらかに力が加わっていなければならず、それによって両方が動くことになる。 しかし、一方の柱に加えられる力が無限小であれば、もう一方の柱の運動を直ちに妨げる抵抗や反作用の力がない限り、均衡を破壊するには十分である。 さらに、流体の特性は、流体媒体によって底面で接続された任意の2つの流体柱の重量は、一方または両方の柱に他の力が作用しない限り、常に我々が説明した関係を維持するようになっている。この問題を、異なる部分で直径が不揃いの柱について検討することによって複雑にする必要はなく、ここで述べられている柱は全体で直径が一定の柱である。さらに、仮想速度の法則は多くの説明の対象となってきたが、我々は今日これに関して重力の性質について知っているのと同じようには何も知っていない。 ブラフマーの静水圧プレスは、平衡状態にある2本の流体柱の一方に追加の力を加えて、平衡を破壊するだけでなく、反対側の柱の運動に反対する対抗力や抵抗にも打ち勝つ。 しかし、柱の重さは互いに断面積で表されるので、この面積を2つの力の代表として使うことができ、そう考えた方が便利である。 静水圧プレスの小柱を直径1インチ、大柱を直径2インチとする。 これらの円柱が平衡状態にあるとき、重りは互いの断面積となり、互いには直径の二乗、つまり1が4と同じようになる。 ここで、1の力と4の力が釣り合っているのは、両者が非常に関連しているからで、どちらかの柱に追加の力が作用して運動が起こるとすれば、一方は他方の4倍の距離を反対方向に動かなければならない。 この力によって生じる運動は、2本の柱の根元をつなぐ流体媒体を介して伝達されなければならず、この媒体が2つの力の間の特異な関係を確立する条件であるので、加えられる力とそれが克服する抵抗の間の比率は、2本の柱の間に最初に存在したのと全く同じでなければならないということです。つまり、6ポンドの力を小さい方の柱の上部にあるピストンによって加えた場合、24ポンドの重さを大きな柱の上部にあるピストンによって加えてバランスすることになります。 そして、24ポンドより小さな力をピストンを通して大きい方の柱の上部にかけると、小さい方のピストンが4インチ下がるごとに、1インチ上がることになります。また、小さいピストンの下から排出される流体の量は、大きいシリンダーに注入される量と正確に等しく、小さいピストンの動きは、同じ時間で大きいピストンの動きよりも常に大きな距離を通らなければならず、その距離は力と反比例していることがわかります。 この機械の作用の根底にある原理、すなわち仮想速度の原理は、物質や力の存在と同様に不変であり、不可解なものである。また、このようなプレス機の中の小さな水柱によって発生する大きな静水圧が、小さな水柱自体の運動によって発生するよりも速い運動を発生させることができない理由もここにある。さらに、最後の推論として、ピストンの直径の差が大きいほど、またプレス機の力が大きいほど、大きなピストンの運動は遅くなる。これらすべての事実は実験によって証明されており、我々は仮想速度の法則がそれらを説明するために十分であることを示している
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